Biostase kann in der Natur gefunden werden, wenn man weiß, wo man suchen muss. Lassen Sie uns das Tierreich erkunden und herausfinden, welche Arten sie nutzen können.
Die Biostase, in der Tierwelt oft auch als "Kryptobiose" bezeichnet, ist ein Zustand, in dem die Stoffwechselaktivitäten eines Organismus auf ein nicht nachweisbares Niveau herabgesetzt sind. Einige Tiere sind in der Lage, diesen Zustand selbst herbeizuführen und ihn zu ihrem Vorteil zu nutzen, wenn sie mit ansonsten tödlichen Umweltbedrohungen konfrontiert sind. Je nach Art der Bedrohung benötigen diese Arten unterschiedliche Formen der Kryptobiose, um sich vor Gefahren zu schützen.
Die Kryokonservierung versucht, von diesem Bauplan der Natur zu lernen und ihn für die kryogene Konservierung von Menschen nach dem gesetzlichen Tod zu nutzen. Auf diese Weise schirmen wir die Körper für eine unbestimmte Zeit vor unheilvollen Umständen ab, bis eine Wiederbelebung und Behandlung der zugrundeliegenden Ursache in der Zukunft möglich wird.
In diesem Artikel werden wir einen Blick auf einige der glücklichen Tiere werfen, die auf natürliche Weise zur Biostase fähig sind.
Kryptobiose, auch Biostase genannt, ist ein Stoffwechselzustand, in den ein Organismus als Reaktion auf ansonsten tödliche Umweltbedingungen eintritt. Tiere, die zur Kryptobiose fähig sind, stellen alle Stoffwechselprozesse in ihrem Körper ein, bis die tödlichen Umstände um sie herum (z. B. extreme Wetterbedingungen) wieder lebensfähig werden. In der Tierwelt gibt es verschiedene Arten der Biostase, je nach Bedrohung. Werfen wir einen Blick auf einige von ihnen und entdecken wir, von welcher kryonik am meisten lernen kann.
Die am besten untersuchte Form der Biostase in der Natur ist die so genannte Anhydrobiose. Wie der Name schon sagt, "anhydro" bedeutet "ohne Wasser", schützt sie ihren Wirt vor extremer Trockenheit. Sie kann bei wirbellosen Tieren (Tiere ohne Rückgrat) beobachtet werden, wie z. B. bei einer Vielzahl aquatischer Mikrotiere wie bdelloiden Rädertieren, Bärtierchen oder Salinenkrebsen, aber auch bei einer Art von Insekten, einer Chironomidenart.
Die Forschung hat gezeigt, dass die meisten Arten beim Eintritt in die Anhydrobiose eine Zuckerart namens "Trehalose" bilden. Es wird angenommen, dass dieser Zucker eine wichtige Rolle beim Schutz des Organismus vor dem Austrocknen spielt. Es gibt jedoch auch Tiere, die gar keinen Zucker bilden und trotzdem zu den gleichen Ergebnissen kommen. Dies ist bei bdelloiden Rädertieren der Fall, von denen man annimmt, dass sie intrinsisch ungeordnete Proteine verwenden, um sich zu schützen.
Die aus der natürlichen Anhydrobiose gewonnenen Erkenntnisse wurden in Form von so genannten "Trockenimpfstoffen" genutzt. Sie befinden sich zwar noch in der Entwicklung und werden derzeit noch nicht kommerziell genutzt, bieten aber viele Vorteile, wenn sie realisiert werden. Aufgrund ihres Trockenheitsschutzes müssen sie nicht wie herkömmliche Impfstoffe kühl gelagert werden. Außerdem könnten sie dank ihrer langsamen Freisetzung nach der Anwendung die Notwendigkeit von Auffrischungsimpfungen überflüssig machen.
Die Anhydrobiose wurde auch als Alternative zur Kryokonservierung vorgeschlagen, da in frühen Studien ähnliche Ergebnisse beim Schutz von Gewebe in kleinem Maßstab erzielt wurden[1]. Dennoch wird die Konservierung des menschlichen Körpers durch Anhydrobiose in absehbarer Zeit nicht möglich sein.
Die Anoxybiose bietet ihren Wirten Schutz vor dem Erstickungstod aka Sauerstoffmangel.
Sie kommt bei ektothermen Wirbeltieren und einigen wirbellosen Tieren vor, wie z. B. (wieder einmal) Salinenkrebsen, Copepoden, Nematoden und Schwammmuscheln. Wenn diese Tiere in diese Form der Biostase eintreten, können sie unter anoxischen Bedingungen monatelang oder sogar jahrzehntelang überleben, falls dies erforderlich ist.
Die Erforschung des Verfahrens hat sich jedoch als schwierig erwiesen, so dass Experten davon ausgehen, dass es für jede Art von Konservierung, die für den Menschen von Nutzen ist, nicht in Frage kommt.
Eine unserer nächsten Varianten ist die Chemobiose, die Bärtierchen vor Toxinen schützt. Obwohl sie theoretisch sehr nützlich ist, wurden bisher nur sehr wenige Informationen darüber gesammelt, so dass sie in der aktuellen Biostase-Forschung nicht viel mehr als eine Fußnote darstellt.
Das gleiche Schicksal ereilt die "Osmobiose", eine Form der Biostase, die als Reaktion eines Organismus auf eine erhöhte Konzentration gelöster Stoffe auftritt. Dies wurde nur bei Lebewesen beobachtet, die in solchen Lösungen leben, so dass es sehr unwahrscheinlich ist, dass dies für den menschlichen Bedarf nützlich ist.
Zu guter Letzt haben wir noch die Kryobiose - den Schutz vor kalten Temperaturen. Es sollte nicht überraschen, dass dies am ähnlichsten und daher am interessantesten ist für kryonik.
Die Kryobiose kann beim sibirischen Salamander beobachtet werden, einem im Vergleich zu anderen Formen der Biostase sehr großen Tier - ein positives Zeichen für die Anwendung beim Menschen. Sie fördert das Gefrieren von Wasser und verhindert gleichzeitig die Bildung von Eiskristallen, wodurch die Zellen des Wirts vor Schäden geschützt werden. Das Tier kann diese Stasis so lange aufrechterhalten, bis es sich wieder in günstigeren Bedingungen befindet.
Einige der Aspekte, die in der Kryobiose zu finden sind, werden von kryonik mit verschiedenen Mitteln nachgeahmt. Dazu gehören der Einsatz von Kälteschutzmitteln, um die Bildung von Eiskristallen zu verhindern, und die Verwendung extrem kalter Temperaturen bis hin zur Verglasung, um den Stoffwechsel anzuhalten.
Einige Tiere, insbesondere Säugetiere, bedienen sich ähnlicher Formen des Umweltschutzes. Obwohl sie auf den ersten Blick identisch zu sein scheinen, sollten sie nicht mit der Biostase in einen Topf geworfen werden.
Zu diesen Staaten gehören:
Der Hauptunterschied zwischen ihnen und der Biostase besteht in der Stärke ihrer Wirkung. Torpor, Hibernation und Diapause verlangsamen die Stoffwechselprozesse nur erheblich. Die Biostase hingegen bringt sie (fast) vollständig zum Stillstand. Der Kälteschlaf, der zum Beispiel für Weltraummissionen vorgeschlagen wurde, ist ein Konzept, das auf dem Torpor-Zustand von Säugetieren basiert. Das bedeutet, dass die Astronauten gezwungen wären, während längerer Missionen mehrmals in diesen Zustand einzutreten und ihn wieder zu verlassen, da er ihre Körperfunktionen nicht länger als ein paar Wochen vollständig aufrechterhalten kann.
Die Kryokonservierung hingegen ist eine Wissenschaft, die auf der tatsächlichen Biostase und nicht auf dem "Kälteschlaf" beruht. Durch die Erforschung der in der Natur vorkommenden Biostase, vor allem der Kryobiose, sind wir in der Lage, menschliche Körper in kryogenen Lagerbehältern für unbestimmte Zeit zu konservieren.
Die Verfahren zur Kryoprotektion und -konservierung haben sich im Laufe der Zeit kontinuierlich weiterentwickelt und werden sich auch in Zukunft weiterentwickeln, wenn die Wissenschaftler mehr Forschung betreiben. Um unsere Techniken zu perfektionieren, müssen wir eine Vielzahl von maßstabsbedingten Herausforderungen bewältigen. Schließlich gibt es einen großen Unterschied in der menschlichen Größe und Körperzusammensetzung im Vergleich zu Tieren, die Biostase verwenden. Die meisten Formen der Biostase sind nur bei mikroskopisch kleinen Lebewesen zu finden, während einige größere Säugetiere stattdessen nur zu "Tiefschlaf" fähig sind.
Dennoch werden Menschen seit mehr als einem halben Jahrhundert erfolgreich kryokonserviert, und die Forschung hat gezeigt, dass es funktioniert, den menschlichen Stoffwechsel auf diese Weise zu stoppen. Wir hoffen, dass unsere Bemühungen eines Tages Früchte tragen werden, wenn wir unsere Methoden weiter verfeinern und die Wiederbelebungstechnologie erforschen.
Das Studium der natürlichen Biostaseprozesse und der Tiere, die sie nutzen, kann uns helfen, besser zu verstehen, wie die Biostase für den Menschen effizient funktionieren kann. Es gibt zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten, vom Kälteschlaf in der Raumfahrt bis zur Biostase bei der Kryokonservierung. Wir verfügen vielleicht nicht über die gleichen biologischen Fähigkeiten wie Hummer, die sich bei Bedarf in Biostase versetzen können, aber das ist in Ordnung. Wir sind in der Lage, das durch die Beobachtung dieser Tiere gewonnene Wissen zu nutzen, um uns ihre Techniken zu eigen zu machen.
Möchten Sie mehr über die Kryokonservierung von Menschen und die Biostase als Ganzes erfahren? Vereinbaren Sie einen Termin mit uns und stellen Sie uns Ihre Fragen! Wir freuen uns auf ein Gespräch mit Ihnen!
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